張建強(qiáng)

ZHANG Jian-Qiang

（紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司，廈門361000，福建）

(Zijin Mining Group Company Limited,Xiamen 361000,Fujian)

云南者桑金礦礦石特征和金賦存狀態(tài)研究

張建強(qiáng)

ZHANG Jian-Qiang

（紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司，廈門361000，福建）

(Zijin Mining Group Company Limited,Xiamen 361000,Fujian)

云南者桑金礦區(qū)位于我國“滇黔桂”金三角卡林型金礦分布區(qū)，屬微細(xì)浸染型金礦。通過對礦石特征和金賦存狀態(tài)研究，金主要以顯微、超顯微自然金形式賦存于黃鐵礦、毒砂等金屬硫化物或其氧化物中，其次是分布在硅酸鹽、碳酸鹽等脈石礦物中。硫化礦石中硫化物含金量應(yīng)占金總量的50%以上，部分金賦存在絹云母、脈石英及碳酸鹽等脈石礦物中，含量占20%±，硅酸鹽礦物中包裹金含量占20%±，極少部分金以游離金形式存在，含量占總金的10%以內(nèi)；若為氧化礦則金主要為游離態(tài)金，應(yīng)占總金50%以上，賦存于炭質(zhì)和粘土礦物中。

微細(xì)浸染型；礦石特征；礦物；賦存狀態(tài)；者桑金礦

1 前言

云南富寧者桑金礦位于滇黔桂“金三角”地帶，是云南重要的微細(xì)浸染型金礦床產(chǎn)地之一。前人已經(jīng)對該礦區(qū)做過礦床特征、成礦規(guī)律、流體包裹體、地球化學(xué)特征等多方面的研究[1-7]，該礦床屬于低品位微細(xì)浸染型礦床，氧化礦品位一般1×10-6±，硫化礦品位一般2×10-6±。者桑已經(jīng)生產(chǎn)近20年，淺部氧化礦已經(jīng)基本采完，利用深部硫化礦已經(jīng)成為迫切要求。在滇黔桂“金三角”地區(qū)有較多該類型礦床，硫化礦品位低，金多包裹于硫化物顆粒中[8-11]，如云南富寧那能金礦、廣南老寨灣金礦、底圩金礦、廣西高龍金礦，廣西田東、巴馬等地發(fā)現(xiàn)多處該類型金礦山，具有較大的規(guī)模，由于品位低，硫化礦因選礦難度大而沒有進(jìn)一步開發(fā)利用價(jià)值。通過研究礦石礦物特征及金的賦存狀態(tài)對者桑金礦硫化礦開發(fā)利用及相同類型礦山硫化礦開發(fā)利用具有一定的重要意義。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

者桑礦區(qū)出露地層主要為二疊系玄武巖組、吳家坪組，及三疊系下統(tǒng)羅樓組和中統(tǒng)百逢組（圖1）。玄武巖組（P2β）巖性組合為玄武巖與凝灰?guī)r或凝灰質(zhì)粉砂巖互層，主要位于礦區(qū)的西部和北部，是礦區(qū)重要的含金層位。吳家坪組（P2w）下部主要為碎屑巖與灰?guī)r互層，碎屑巖主要為凝灰質(zhì)粉砂巖夾凝灰?guī)r，上部主要為硅質(zhì)泥巖、凝灰質(zhì)粉砂巖夾凝灰?guī)r，局部夾灰?guī)r透鏡體，含錳線，為礦區(qū)主要的含礦層位。與上覆羅樓組呈平行不整合接觸。羅樓組（T1l）上部黃灰色中-厚層狀細(xì)砂巖夾灰綠、灰色薄-中層狀鈣質(zhì)粉砂巖夾薄層灰?guī)r。下部灰黃色中-厚層狀細(xì)砂巖夾薄層泥巖，局部夾基性凝灰?guī)r，砂巖中含錳。底部為紫紅、土紅色薄層狀泥巖夾薄層狀白色石英細(xì)砂巖，是礦區(qū)主要的含金層位。百逢組（T2b）為紫紅、黃、灰綠色薄層狀泥巖，夾中-厚層狀細(xì)砂巖、凝灰?guī)r，為礦區(qū)重要的含金地層。

礦區(qū)位于者桑背斜南翼，次級構(gòu)造發(fā)育，受構(gòu)造應(yīng)力的影響，次級褶皺、斷裂極為發(fā)育，造成地層產(chǎn)狀變化劇烈。者桑背斜兩翼為羅樓組地層，核部出露二疊系吳家坪組地層。背斜北翼地層傾向320°～345°，傾角30°～65°，南翼地層傾向140°～160°，傾角40°～70°，其次級褶皺十分發(fā)育，巖石揉皺變形厲害，倒轉(zhuǎn)褶曲現(xiàn)象極其發(fā)育。區(qū)內(nèi)控礦斷裂主要為北東向，沿該斷裂帶硅化、黃鐵礦化、毒砂、褐鐵礦化較發(fā)育，斷裂帶內(nèi)揉皺破碎十分強(qiáng)烈，各種平臥褶皺，倒轉(zhuǎn)褶皺十分發(fā)育。

圖1 云南者桑金礦區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.1 Simplified geological map of the Zhesang Au deposit,Yunnan

侵入巖在礦區(qū)內(nèi)分布有印支期鈦輝輝綠巖、鈦輝輝長輝綠巖，呈巖墻巖脈產(chǎn)出，新鮮巖石呈灰綠色、塊狀構(gòu)造，輝長結(jié)構(gòu)，由半自形粒狀普通輝石及它形斜長石組成，暗色礦物約占25%。蝕變輝長巖呈各種褐、黃褐色，具黃鐵礦化、絹云母化、泥化等蝕變，是本礦區(qū)重要的含金巖石，Ⅲ號礦體沿侵入巖體與砂巖接觸帶產(chǎn)出于砂巖或巖體中。噴出巖在礦區(qū)主要表現(xiàn)為玄武巖和凝灰質(zhì)玄武巖，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，顏色呈黃色、土黃色，蝕變強(qiáng)烈，礦區(qū)玄武巖含金背景值比較高，高出地球克拉克值的6倍以上，局部構(gòu)造發(fā)育的地段形成礦體，玄武巖是本礦區(qū)重要的含金層位之一。

礦區(qū)蝕變及金礦化，主要沿東西NE向背斜核部的斷裂帶兩側(cè)發(fā)育，礦區(qū)礦化特征主要有為黃鐵礦化、毒砂化、褐鐵礦化和硅化。礦化帶中熱液蝕變現(xiàn)象比較普遍，黃鐵礦呈細(xì)小晶粒星點(diǎn)狀、浸染狀產(chǎn)出，粒度最大達(dá)4 mm±，晶形主要有五角十二面體、立方體和不規(guī)則形，在鉆孔中可見大小不等的各種晶形的黃鐵礦共生，氧化后主要表現(xiàn)為褐鐵礦化。礦區(qū)毒砂化較普遍，近地表已大部分風(fēng)化成褐鐵礦，已施工的鉆孔中均可見到，呈針狀、短柱狀、星點(diǎn)狀、放射狀分布，顏色為鋼灰色，毒砂化發(fā)育地段一般金礦化較好。斷裂帶附近出現(xiàn)大量硅化石英脈，石英脈寬10～50 cm，石英脈附近一般金礦化較好。

3 礦體特征

該礦區(qū)出露主要礦體有8個(gè)，分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ號礦體，礦體呈NE向近平行排列，受一系列NE向、NEE向斷裂構(gòu)造的控制，礦體多產(chǎn)于次級背斜和向斜的核部，其中以Ⅵ、Ⅶ號礦體規(guī)模最大。

Ⅵ號礦體位于F2斷裂褶皺帶內(nèi)，礦體賦存于吳家坪組粉砂巖、凝灰質(zhì)粉砂巖中，礦體呈似層狀產(chǎn)于層間滑脫帶內(nèi)和次級褶皺的核部，受斷裂褶皺的控制。礦體硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化和毒砂化發(fā)育強(qiáng)烈，礦體總體走向北東60°，傾向南東150°，傾角40°～75°，長約1000 m，地表出露寬度為8～40 m，硫化礦平均品位約1.64×10-6。該礦體向深部延伸不深，在向斜軸部傾角變緩并呈“V”字型折狀產(chǎn)出。

Ⅶ號礦體與Ⅵ號礦體近平行排列，位于F2斷裂揉皺帶內(nèi)，礦體賦存于吳家坪組粉砂巖、凝灰質(zhì)粉砂巖中，礦體呈似層狀產(chǎn)于層間滑脫帶內(nèi)，向次級褶皺的核部收縮，受斷裂褶皺的控制。礦體硅化、褐鐵礦化、黃鐵礦化和毒砂化發(fā)育強(qiáng)烈，礦體總體走向北東60°，傾向南東150°，傾角45°～75°，長約650 m，地表出露寬度8～30 m，硫化礦體平均品位約2.1×10-6。礦體在走向上相對穩(wěn)定，偶遇夾石。由于巖脈的侵入和NW向構(gòu)造的復(fù)合作用礦體局部膨大，向西延伸分叉為3～5個(gè)分支，但在同一礦化體內(nèi)，在與巖脈接觸帶附近的礦石品位比較高，可達(dá)3×10-6～6×10-6，受巖脈和構(gòu)造的控制比較明顯。

4 礦石特征

4.1 礦石類型

者桑金礦礦石類型按氧化程度分為氧化礦石和硫化礦石，本次重點(diǎn)研究硫化礦石類型。

硫化礦石主要賦存于深部粉砂巖和輝長巖巖體中，礦石呈灰白色、深灰色，位于粉砂巖中的礦石松散破碎，位于巖脈中的礦石質(zhì)地堅(jiān)硬，主要礦物組分由石英、高嶺土、黃鐵礦和毒砂組成。石英脈受力發(fā)生破碎，形成角礫，被后期石英脈充填，黃鐵礦和毒砂呈自形粒狀、浸染狀分布于礦石中，可進(jìn)一步劃分為浸染狀礦石。

從硫化礦石礦化脈的穿插情況看，黃鐵礦有幾個(gè)世代，但以他形顆粒狀、五角十二面體，偶見立方體晶形。毒砂顆粒很多很細(xì)小，多數(shù)呈針柱狀，局部見放射集合體，不規(guī)則分布于礦石中，呈錫白色。浸染狀礦石風(fēng)化后呈黃褐色、紫褐色、褐紅色、黃色土狀，中多紫、紅、黃色等雜色斑點(diǎn)、團(tuán)斑似草莓狀結(jié)構(gòu)。

4.2 礦石礦物成分

通過原礦混合砂樣的X-射線衍射分析，原礦中主要礦物為石英、白云母、高嶺石、長石和黃鐵礦、菱鐵礦等。

通過對原礦光片的顯微鏡下觀察，礦石富含炭質(zhì)，脈石礦物以絹（水）云母為主，在礦石中還見相當(dāng)多的自形褐鐵礦化褐鐵礬化的菱鐵礦假象，金屬礦物則以黃鐵礦為主，其次是毒砂、褐鐵礦（含褐鐵礬、黃鉀鐵礬等），其中礦化產(chǎn)物為以五角十二體黃鐵礦自形晶為主，其次為毒砂。

根據(jù)礦石混合砂樣測定礦物種類及其體積相對百分含量，非金屬礦物含量約80%±，金屬礦物含量約20%±，具體情況見表1。

通過對礦石礦物學(xué)研究，礦石礦物組成總的特點(diǎn)是硫化礦石金屬礦物主要為黃鐵礦、毒砂及少量黃銅礦。

表1 綜合砂樣礦物種類及相對含量一覽表Table 1 Mineral species and relative contents list of the comprehensive sand samples

4.3 礦石化學(xué)組分

通過對混合原礦做了光譜分析，分析結(jié)果見表2，發(fā)現(xiàn)其它微量元素含量比較低，不具備綜合利用價(jià)值，但值得注意的是As含量相對比較高，屬于有害元素。

通過原礦混合砂樣多元素分析進(jìn)一步了解元素含量特征，分析結(jié)果見表3，從表中可以看出銀含量比較低，其它元素?zé)o綜合利用價(jià)值，而As元素含量偏高，可能對今后生產(chǎn)有一定的影響。

為了進(jìn)一步研究礦體元素組合特征，采集不同鉆孔組合分析樣品對比分析（表4），通過組合分析發(fā)現(xiàn)，該礦石目前主要可開發(fā)利用的元素是金，其它元素尚無利用價(jià)值，特別應(yīng)注意到，該礦石中金、銀含量較低，而碳、硫的含量卻較高，影響金提取利用的雜質(zhì)元素砷也有較大的含量，這為該礦石的開發(fā)利用帶來了一定的難度。根據(jù)組合分析結(jié)果對Au與As、Fe、T、S進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)Au與As、T相關(guān)系數(shù)分別為0.74和0.77，Au與Fe相關(guān)系數(shù)為0.14，Au與S相關(guān)系數(shù)為-0.5，說明金與毒砂和炭質(zhì)泥巖關(guān)系較其它硫化物相比更為密切，毒砂是金的主要載金礦物之一。黃鐵礦可能具有多期次性，而毒砂形成階段是金礦化最有利階段，該階段伴隨生成的黃鐵礦可能成為主要的載金礦物。

表2 礦石光譜分析結(jié)果Table 2 Spectral analysis results of raw ore

表3 礦石多元素分析結(jié)果Table 3 The analysis results of multi elements of raw ore

4.4 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)主要有自形-半自形晶結(jié)構(gòu)、莓狀結(jié)構(gòu)、不規(guī)則他形粒狀晶結(jié)構(gòu)、土狀、膠狀結(jié)構(gòu)和交代假象結(jié)構(gòu)。主要金屬礦物黃鐵礦大部分呈立方體自形-半自形晶結(jié)構(gòu)形態(tài)，礦石中次要金屬礦物磁鐵礦也以半自形晶結(jié)構(gòu)為主，這種結(jié)構(gòu)形式是礦石的主要結(jié)構(gòu)形態(tài)。部分黃鐵礦呈莓球粒結(jié)構(gòu)，為沉積期形成，通過鏡下鑒定和取樣分析，這種黃鐵礦為不含金黃鐵礦。礦石中黃銅礦主要呈不規(guī)則他形粒狀晶形態(tài)，充填在脈石礦物粒間或少見分布在磁鐵礦或黃鐵礦粒間，這是礦石的次要結(jié)構(gòu)形式。礦石中含有一定量的褐鐵礦，是由部分金屬硫化物氧化而來，呈土狀、膠狀結(jié)構(gòu)，主要沿巖石微裂隙充填。這是次要結(jié)構(gòu)形式。少量自形晶黃鐵礦、菱鐵礦、毒砂等被褐鐵礦、褐鐵礬、黃鉀鐵礬等交代成假象，形成交代假象結(jié)構(gòu)。

礦石構(gòu)造主要有稠密不等浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈狀構(gòu)造。金屬礦物呈稠密不等浸染狀分布，構(gòu)成礦石的主要構(gòu)造形式，少量金屬礦物以細(xì)脈狀分布于礦石中，構(gòu)成礦石的次要構(gòu)造形式。

4.5 主要金屬礦物嵌布特征

通過手標(biāo)本和鏡下鑒定分析，礦石中的主要金屬礦物為黃鐵礦、毒砂、褐鐵礦和少量黃銅礦，黃鐵礦和毒砂呈自形粒狀、浸染狀分布于礦石中。

黃鐵礦自形晶顆粒多呈立方體和五角十二面體，以單晶體或集合體形式存在，顆粒大小約0.02～2 mm，主要在變質(zhì)泥巖部位稀疏分布，少量分布在硅化石英及團(tuán)塊狀碳酸鹽礦物分布區(qū)，部分黃鐵礦周圍存在石英壓力影現(xiàn)象，黃鐵礦稀疏浸染狀均勻分布，少量黃鐵礦與毒砂形成連晶，其它獨(dú)立存在。

毒砂主要為棱柱狀自形～半自形晶結(jié)構(gòu)，主要粒度(0.2 mm×0.1 mm)～(0.1 mm×0.1 mm)，常見多粒聚集在一起，部分毒砂獨(dú)立存在，部分與黃鐵礦連晶生長，靠近巖體附近的礦石和巖體中的礦石中毒砂顆粒比較大，可達(dá)2～10 mm，毒砂發(fā)育地段礦石含金可高達(dá)6×10-6～10×10-6。

黃銅礦以不規(guī)則他形粒狀結(jié)構(gòu)為主，粒度主要在0.1～0.02 mm之間。主要見于混合砂樣中，原礦塊狀樣品中未見，大部分未解離，未解離的黃銅礦主要分布于脈石礦物粒間，依脈石礦物粒間形態(tài)生長，少見分布于黃鐵礦、磁鐵礦粒間。

褐鐵礦主要為褐鐵礬及黃鉀鐵礬等幾種礦物的集合體或混合物，由黃鐵礦、菱鐵礦等為主的金屬硫化物氧化而來，它們多呈集合體或混合物形式密切共生，呈土狀、膠狀或原礦物假象存在。

5 金物相分析和賦存狀態(tài)探討

表4 鉆孔巖石組合分析結(jié)果（%）Table 4 Composite analysis results of the rock which come from drilling(%)

通過金的顯微和電子探針鏡下查找均未發(fā)現(xiàn)金顆粒，金應(yīng)屬于微細(xì)粒金，以顯微、超顯微形式存在[7]。通過金物相分析，發(fā)現(xiàn)金主要賦存在以黃鐵礦、毒砂為主的金屬硫化物中，其次是硅酸鹽、碳酸鹽等脈石礦物中，如表5。

根據(jù)各相分析合計(jì)總金含量為2.32×10-6，通過常用基本化學(xué)分析金品位為1.84×10-6，因?yàn)榭偨鹬泄杷猁}包裹金含量為0.48×10-6，占總金的20.69%，難以通過一般化學(xué)分析檢測，在實(shí)際生產(chǎn)中可能影響總金利用率。礦石中游離態(tài)金的含量達(dá)到總金的20.69%，含量較高。結(jié)合礦山的實(shí)際，按基本分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)，在實(shí)際生產(chǎn)過程中硫化礦經(jīng)過浮選，選礦回收率可達(dá)到80%左右，依該指標(biāo)判斷，可能由于所選擇的物相分析樣品為近地表硫化礦石，已有一部分硫化物被氧化，金解離成為游離態(tài)金，從而導(dǎo)致游離態(tài)金含量較高，實(shí)際上原生的游離態(tài)金占總金應(yīng)＜10%，硫化物金占總金應(yīng)＞50%。

表5 礦石金物相分析結(jié)果Table 5 The gold phase analysis results of raw ore

6 結(jié)論

從該礦區(qū)中礦石礦物組分、化學(xué)組分及黃鐵礦和毒砂等硫化物的結(jié)晶形態(tài)及其含金特性來看，莓狀黃鐵礦為不含金黃鐵礦，五角十二面體黃鐵礦為主要的含金黃鐵礦，毒砂通常是較好的金的載體礦物。

者桑金礦區(qū)為我國“滇黔桂”金三角卡林型金礦分布區(qū)，屬卡林型金礦，金主要以顯微、超顯微自然金形式賦存在于黃鐵礦、毒砂等金屬硫化物或其氧化物中，其次是分布在硅酸鹽、碳酸鹽等脈石礦物中。從金的賦存規(guī)律分析，者桑金礦硫化礦石中金主要賦存在黃鐵礦、毒砂等硫化物中，不排除黃銅礦中也會含有少量金，黃鐵礦和毒砂這兩種礦物合計(jì)含金量應(yīng)占金總量的50%以上，部分金賦存在絹（水）云母、脈石英及碳酸鹽等脈石礦物中，一般為20%±，硅酸鹽礦物中包裹金含量占20%±，游離金在鏡下鑒定沒發(fā)現(xiàn)，有部分金以游離金形式存在，游離態(tài)金含量占總金的10%以內(nèi)。若為氧化礦則金主要為游離態(tài)金，應(yīng)占總金50%以上，金賦存于炭質(zhì)和粘土礦物中。

者桑金礦已通過浮選生產(chǎn)工藝對該類型低品位硫化礦進(jìn)行處理，富集礦物主要為含金硫化物，浮選選礦回收率可達(dá)80%±，已在實(shí)際生產(chǎn)中表明該類型礦床開發(fā)利用的可能性。通過對金賦存狀態(tài)的研究，優(yōu)化選礦工藝和技術(shù)指標(biāo)，將可能為今后滇黔桂“金三角”地區(qū)低品位微細(xì)浸染型金礦硫化礦體的開發(fā)利用提供重要科學(xué)依據(jù)。該類型礦床具有有益元素單一，有害元素砷含量相對偏高的特點(diǎn)，在選冶生產(chǎn)過程中要注意有害元素的綜合治理和回收，防止污染環(huán)境。

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Zhesang micro disseminated type gold deposit of Yunnan Province is located in Yunnan-Guizhou-Guangxi“golden triangle”area which hosts a series of Carlin-type gold deposits.Research on the ore characteristics and gold occurrence states shows that gold exists in the form of microscopic or submicroscopic natural gold mainly in metal sulfides or metallic oxides,such as pyrite and arsenopyrite,and secondly in gangue minerals,such as silicate and carbonate.Half of the total gold is included in sulfide ore,with around 20%in some gangue minerals such as sericite,vein quartz and carbonate,around 20%inclusive gold in silicates,and the rest, less than 10%,existing in the form of free gold.In case that the ore is of metallic oxide type,gold exists in the form of free gold in carbon or clay minerals,making up over half of the total gold.

micro disseminated type;ore characteristic;mineral;modes of occurrence;Zhesang gold deposit

P618.51

A

1007-3701(2014)04-383-06

10.3969/j.issn.1007-3701.2014.04.010

2014-07-14；

2014-09-11.

張建強(qiáng)（1982—），男，工程師，長期從事礦山地質(zhì)工作，Email：zjianqiang@126.com.